УФ-олигомеры, используемые в светоотверждаемых покрытиях
В светоотверждаемых покрытиях используется олигомер, также известный как преполимер, который имеет небольшую молекулярную массу, обладает характеристиками полимеризационных групп, вязкостью, является основной частью светоотверждаемой пленки для покрытий. Световое отверждение — это реакция полимеризации между ненасыщенными молекулами, в зависимости от механизма инициации инициатора, существует свободно-радикальная полимеризация и катионная полимеризация, более распространенной является свободно-радикальная полимеризация, эта реакция сшивания C-C полимеризации является жесткой сшивкой. Реакция свободнорадикальной полимеризации протекает быстро, усадка большая; изменение степени полимеризации небольшое, влияние блокирующей полимеризации большое (0,01-0,1% блокирующего агента для предотвращения реакции). Скорость усадки светоотверждаемых покрытий после полимеризации поперечной сшивки высока, исследование показало, что двойная связь не полимеризуется, когда ее расстояние велико, после полимеризации происходит образование ковалентных связей, расстояние сокращается, вызывая уменьшение объема, все ненасыщенные полимеризации двойной связи усаживаются до 11%.
Светоотверждаемые составы покрытий имеют сложную структуру, обладающую следующими характеристиками.
Во-первых, существует множество типов мономеров, а также множество типов базовых олигомеров (смол). В настоящее время по синтезу функциональных групп их можно разделить на ненасыщенные полиэфирные класса PE, эпоксидные класса EA, полиуретановые класса PUA, полиэфирные класса PEA, амино-класса, полиэфирные класса, кремнийорганические класса, фосфатно-эфирные класса, смешанные класса и т.д..
Во-вторых, в соответствии с функцией светоотверждаемых покрытий, обычно используемых в смоле имеет следующие категории.
1、Твердая смола — высокая Tg, высокая твердость, хорошие химические свойства, наибольшая скорость отверждения. Такие как стандартный бисфенол А EA; высокая функциональная группа PUA и небольшой молекулярный вес 2fPUA; высокая функциональная группа аминоакрилата; метакрилатные олигомеры и т.д.
2, мягкая смола — Tg мала, хорошая гибкость, медленная скорость отверждения, низкая плотность сшивки. Такие как модифицированная эпоксидная смола — эпоксидный акрилат соевого масла и т.д.; длинноцепочечный полиэфирный акрилат; прямоцепочечная структура со средней молекулярной массой более 1200 PUA; некоторые чистые акрилатные олигомеры и т.д.
3, полярная смола, это олигомер, содержащий активный водород или легко образующий водородные связи, может изменять полярность или поверхностное натяжение. Такие как фосфатный акрилат; силиконовые олигомеры; карбоксилакрилатные олигомеры и т.д.
4, УФ-олигомеры на водной основе, общий эмульсионный тип, водно-дисперсионный тип, водорастворимый тип.
5, не сшивающиеся смолы класса в рецептуре светоотверждаемых покрытий играют роль наполнителя, улучшают плотность сшивки, повышают адгезию, изменяют гибкость, улучшают смачиваемость и другие функции. Обычно такими смолами являются алкидная смола на основе длинных масел; термопластичная акрилатная смола; альдегидно-кетоновая смола; нефтяная смола и т.д.
В-третьих, разработка формулы светоотверждаемого (УФ) покрытия при выборе смолы.
Перед разработкой формулы покрытия необходимо четко определить тип покрытия, т.е. грунтовка, верхний слой или цветная краска, а также понять основные свойства покрываемого материала, такие как величина полярности (поверхностное натяжение), наличие или отсутствие кристаллизации, принадлежность к термопластичным или термореактивным материалам и т.д. Конкретное описание выглядит следующим образом.
1, Выбор грунтовочной смолы. Прежде всего, это требование адгезии, которое является общим для грунтовочной смолы; смачиваемость, которая относится к смачиванию цвета и наполнителя и смачиванию подложки, которые являются двумя различными требованиями, потому что поверхностное натяжение подложки и цвета наполнителя не будет точно таким же; гибкость, которая в основном включает в себя шлифовку и межслойную адгезию.
2、Выбор смолы для верхнего слоя. Характеристики верхнего покрытия и выбор смолы описаны ниже.
Полнота и ровность пленки. Для достижения этого требования необходимо выбрать совместимые смолы и мономеры с хорошей совместимостью, улучшить смачивание и выравнивание с грунтовкой, увеличить степень сшивки соответствующим образом и выбрать смолу с более высоким коэффициентом преломления.
Жесткость, в основном, включает в себя твердость и устойчивость к истиранию. Эти два свойства связаны, но не обязательно идентичны, и должны рассматриваться по-разному.
Межслойная адгезия. Решение межслойной адгезии должно соответствовать смачиванию и выравниванию, а также полярности смолы.
EA, PUA (полиэфир) имеет хорошую химическую стойкость, PE, полиэфир хуже; как правило, алифатические PUA, чистый полиэфир акрилат, чистый C, аминокласс имеют хорошую стойкость к пожелтению, формулировка добавления соответствующего анти-желтеющего агента может также эффективно повысить стойкость к пожелтению верхнего слоя.
Требование к матовости. Некоторые смолы с немного меньшим молекулярным весом или очень большим будут иметь определенный матовый эффект; некоторые полиуретановые смолы также имеют хороший матовый эффект.